Innovación en productos CATL: nuevas soluciones para baterías eléctricas
Índice
Como parte importante de la arquitectura de la plataforma, la batería de potencia desempeña un papel crucial en la revolución de la carga rápida de los vehículos eléctricos. Basándose en la innovación continua de la forma de la célula, la estructura del sistema y el sistema de materiales, la competencia de la batería de potencia para escenarios de aplicación diversificados sigue calentándose. En este proceso, las empresas de baterías están persiguiendo la innovación de la batería de potencia, entre las que CATL aportó tres nuevos productos que no se pueden subestimar.
Lanzamiento de los nuevos productos de batería de CATL
En el Salón del Automóvil de Shanghái de abril de 2023, CATL presentó tres nuevos productos de baterías: la batería 4C Qilin, la batería de iones de sodio y la batería condensada. Y anunció la producción en serie de la batería 4C Qilin en marzo y su comercialización en abril.
Batería de iones de sodio
La primera noticia que CATL emitió antes y después de la feria del automóvil fue el aterrizaje de su batería de iones de sodio. El 16 de abril, se anunció el primer volumen de baterías de iones de sodio de producción en masa de CATL para alimentar los modelos de Chery EV. no sólo fue el debut de Chery EV, sino también el debut de las baterías de iones de sodio de CATL.
Chery y CATL han lanzado conjuntamente la marca de batería ENER-Q y ambas partes se han comprometido a crear un sistema de batería que cubre los tipos eléctricos puros, híbridos enchufables, y de rango extendido de potencia completa, adecuado para todos los escenarios de aplicación del extremo C y B, cubriendo todos los sistemas de materiales tales como baterías de sodio, M3P, fosfato de hierro de litio, y ternario de litio.
Recientemente, el precio del mineral de litio ha caído en picado, lo que ha hecho que muchos fabricantes de motores principales, entre ellos los 10 mejores fabricantes de baterías para motocicletasrespirar aliviados. Pero cuando los precios del mineral de litio eran altos antes, las baterías de iones de sodio, como una ruta de tecnología de baterías de energía de bajo costo, también atrajo la atención de muchas empresas de baterías en China. Y CATL es la empresa automovilística de más rápido crecimiento en la comercialización de baterías de iones de sodio en China.
En 2021, CATL lanzó por primera vez baterías de iones de sodio, y este año, las baterías de iones de sodio están por fin a punto de industrializarse. Según los datos publicados por CATL, la densidad energética unicelular de la primera generación de baterías de iones de sodio alcanzó los 160 Wh/kg. Y presentaba una excelente estabilidad térmica, que permite que la potencia alcance más de 80% cuando se carga a temperatura ambiente durante 15 minutos. Y en un entorno de -20℃, hay una tasa de retención de descarga de más de 90%. La eficiencia de integración del sistema puede alcanzar más de 80%.
Batería de iones de sodio
Bajo coste, carga rápida, resistencia al frío y gran adaptabilidad son las ventajas de la batería de iones de sodio. Sin embargo, la batería de iones de sodio no es perfecta. La densidad de energía no es alta, y los tiempos de ciclo son inferiores a los de la batería de iones de litio, estas son las desventajas que no se pueden ignorar para la batería de iones de sodio de la etapa actual.
Por lo tanto, a corto plazo, si la batería de iones de sodio tiene que aplicarse en los vehículos eléctricos, es más adecuada para su uso en los que tienen requisitos de baja autonomía y precio sensible de la batería, como el modelo de movilidad pequeña dentro de 400 km. O adoptar la tecnología de integración del sistema de baterías AB de CATL, mezclar y combinar la batería de iones de sodio y la batería de iones de litio, que no sólo puede satisfacer los requisitos de autonomía, sino también aprovechar las ventajas de alta potencia y rendimiento a baja temperatura de la batería de iones de sodio.
Teniendo en cuenta la gama actual de vehículos eléctricos del mercado, las baterías de ion sodio con una mezcla de sodio-litio podrán cubrir 65% de la demanda del mercado.
Batería 4C Qilin
El año pasado, cuando CATL lanzó la batería Qilin, muchas empresas automovilísticas se adelantaron con la esperanza de convertirse en los primeros usuarios de la batería Qilin. En el Salón del Automóvil de Shanghái de este año, Li Auto presentó su propio plan totalmente eléctrico, utilizando la batería CATL 4C Qilin.
La llamada batería 4C Qilin se basa esencialmente en el diseño de la batería CATL Qilin, combinado con la estrategia 4C+800V para resolver los puntos débiles de la reposición de energía de los vehículos eléctricos.
Como tecnología CTP de tercera generación de CATL, la tasa de utilización en volumen de la batería Qilin ha superado los 72%, y la integración del paquete de baterías es actualmente la más alta del mundo. Si se utiliza una célula ternaria, su densidad energética puede alcanzar los 255 Wh/kg. Si se utiliza una batería de litio hierro fosfato, la densidad energética del sistema puede alcanzar los 160 Wh/kg; en comparación con la batería Tesla 4680, la densidad energética por unidad de volumen es 13% superior.
Batería 4C Qilin
4C Qilin batería es un aumento en la tasa de carga y descarga de la batería. Para la carga, 4C representa la corriente de entrada establecida, que tarda una hora en cargar la batería hasta 400% de su capacidad. Es decir, con la intensidad de corriente establecida, todo el proceso de carga puede completarse en 15 minutos.
Además, la función de refrigeración de la batería Qilin ha aumentado unas cuatro veces en comparación con las zonas de refrigeración tradicionales. Bajo la condición de que la carga rápida genera calor, no sacrifica ninguna prueba de vida útil, densidad energética o seguridad, lo que hace posible la carga rápida en 10 minutos.
En la solución de supercarga de 800 V de Li Auto, la batería 4C Qilin puede lograr una carga de 10 minutos para alcanzar una autonomía de 400 km. Bajo la plataforma de alto voltaje de 800V, todos los componentes de la arquitectura eléctrica del vehículo se han actualizado y rediseñado para soportar mayores... voltaje de la batería de iones de litio. Las baterías eléctricas no son una excepción, ya que requieren mayores velocidades de carga y descarga para satisfacer las necesidades de carga rápida y una mayor capacidad de gestión térmica para garantizar la seguridad.
La batería 4C Qilin es una batería diseñada específicamente para la plataforma de 800V. Con cada vez más empresas automovilísticas que adoptan la arquitectura de plataforma de alto voltaje 800V, veremos cada vez más modelos que utilizan esta batería en el futuro.
Batería condensada
En la conferencia de presentación del 19 de abril, CATL presentó oficialmente una batería condensada con una densidad energética única de hasta 500 Wh/kg. La densidad energética actual de las baterías ternarias de litio utilizadas en los vehículos eléctricos se sitúa entre 220-300Wh/kg; si las sustituimos todas por cantidades iguales de baterías condensadas, la autonomía puede duplicarse. De este modo, la ansiedad por el kilometraje y el peso de las baterías parecen no ser motivo de preocupación.
Por estado condensado se entiende un sistema compuesto por un gran número de partículas con fuertes interacciones entre ellas. Existen varios tipos de estados condensados en la naturaleza, como el estado superfluido a bajas temperaturas, el estado superconductor, el condensado de Bose Einstein, los estados ferromagnéticos en medios magnéticos, el estado antiferromagnético, etc.
Puede decirse que la característica de los sistemas de pilas de estado condensado es la capacidad de alcanzar estados superfluidos y superconductores, con una conductividad más fuerte.
Por lo tanto, las baterías condensadas tienen una mayor capacidad, una conductividad más eficiente y un rendimiento más estable. En términos de parámetros, la mayor densidad energética de la batería condensada puede alcanzar los 500 Wh/kg, que es mucho más que la batería de iones de sodio de 160 Wh/kg, la batería de hierro-litio de 180 Wh/kg y la batería ternaria de litio de 300 Wh/kg. Esto significa que para los vehículos eléctricos puros con una autonomía actual de 500-700 km, si se pueden sustituir las baterías de estado condensado, su autonomía superará fácilmente los 1.000 km.
Con el fin de crear baterías condensadas, CATL ha realizado una serie de avances tecnológicos, entre ellos muchas tecnologías básicas como electrolitos condensados biomiméticos de alta potencia, cátodo de alta energía específica, nuevo ánodo y separadores. Sólo resolviendo estos problemas podrán las baterías ser seguras y eficientes.
Batería condensada CATL
Las baterías condensadas para vehículos tendrán capacidad de producción masiva este mismo año. Es posible que veamos vehículos eléctricos de autonomía ultralarga equipados con baterías condensadas en los próximos 1-2 años.
Sin embargo, la ambición de CATL hacia las baterías condensadas parece no limitarse a los automóviles. En la actualidad, colaboran en el desarrollo de proyectos de aeronaves tripuladas eléctricas civiles basadas en baterías de estado condensado, realizando normas y pruebas de nivel aeronáutico mucho más estrictas que las de los automóviles, como preparación para el uso de baterías condensadas en aeronaves.
Resumen
Sólo han pasado cuatro meses desde 2023, y CATL nos ha traído tres sorpresas: la próxima batería 4C Qilin, la batería de iones de sodio puesta en producción dentro del año, y la batería condensada como avance de la industria de baterías. Esto no es sólo otro progreso en la investigación y la fuerza tecnológica de CATL, sino que también aporta nueva vitalidad y nuevo impulso a las industrias de baterías y automoción.
Innovación en productos CATL: nuevas soluciones para baterías eléctricas
Como parte importante de la arquitectura de la plataforma, la batería de potencia desempeña un papel crucial en la revolución de la carga rápida de los vehículos eléctricos. Basándose en la innovación continua de la forma de la célula, la estructura del sistema y el sistema de materiales, la competencia de la batería de potencia para escenarios de aplicación diversificados sigue calentándose. En este proceso, las empresas de baterías están persiguiendo la innovación de la batería de potencia, entre las que CATL aportó tres nuevos productos que no se pueden subestimar.
Lanzamiento de los nuevos productos de batería de CATL
En el Salón del Automóvil de Shanghái de abril de 2023, CATL presentó tres nuevos productos de baterías: la batería 4C Qilin, la batería de iones de sodio y la batería condensada. Y anunció la producción en serie de la batería 4C Qilin en marzo y su comercialización en abril.
Batería de iones de sodio
La primera noticia que CATL emitió antes y después de la feria del automóvil fue el aterrizaje de su batería de iones de sodio. El 16 de abril, se anunció el primer volumen de baterías de iones de sodio de producción en masa de CATL para alimentar los modelos de Chery EV. no sólo fue el debut de Chery EV, sino también el debut de las baterías de iones de sodio de CATL.
Chery y CATL han lanzado conjuntamente la marca de batería ENER-Q y ambas partes se han comprometido a crear un sistema de batería que cubre los tipos eléctricos puros, híbridos enchufables, y de rango extendido de potencia completa, adecuado para todos los escenarios de aplicación del extremo C y B, cubriendo todos los sistemas de materiales tales como baterías de sodio, M3P, fosfato de hierro de litio, y ternario de litio.
Recientemente, el precio del mineral de litio ha caído en picado, lo que ha hecho que muchos fabricantes de motores principales, entre ellos los 10 mejores fabricantes de baterías para motocicletasrespirar aliviados. Pero cuando los precios del mineral de litio eran altos antes, las baterías de iones de sodio, como una ruta de tecnología de baterías de energía de bajo costo, también atrajo la atención de muchas empresas de baterías en China. Y CATL es la empresa automovilística de más rápido crecimiento en la comercialización de baterías de iones de sodio en China.
En 2021, CATL lanzó por primera vez baterías de iones de sodio, y este año, las baterías de iones de sodio están por fin a punto de industrializarse. Según los datos publicados por CATL, la densidad energética unicelular de la primera generación de baterías de iones de sodio alcanzó los 160 Wh/kg. Y presentaba una excelente estabilidad térmica, que permite que la potencia alcance más de 80% cuando se carga a temperatura ambiente durante 15 minutos. Y en un entorno de -20℃, hay una tasa de retención de descarga de más de 90%. La eficiencia de integración del sistema puede alcanzar más de 80%.
Bajo coste, carga rápida, resistencia al frío y gran adaptabilidad son las ventajas de la batería de iones de sodio. Sin embargo, la batería de iones de sodio no es perfecta. La densidad de energía no es alta, y los tiempos de ciclo son inferiores a los de la batería de iones de litio, estas son las desventajas que no se pueden ignorar para la batería de iones de sodio de la etapa actual.
Por lo tanto, a corto plazo, si la batería de iones de sodio tiene que aplicarse en los vehículos eléctricos, es más adecuada para su uso en los que tienen requisitos de baja autonomía y precio sensible de la batería, como el modelo de movilidad pequeña dentro de 400 km. O adoptar la tecnología de integración del sistema de baterías AB de CATL, mezclar y combinar la batería de iones de sodio y la batería de iones de litio, que no sólo puede satisfacer los requisitos de autonomía, sino también aprovechar las ventajas de alta potencia y rendimiento a baja temperatura de la batería de iones de sodio.
Teniendo en cuenta la gama actual de vehículos eléctricos del mercado, las baterías de ion sodio con una mezcla de sodio-litio podrán cubrir 65% de la demanda del mercado.
Batería 4C Qilin
El año pasado, cuando CATL lanzó la batería Qilin, muchas empresas automovilísticas se adelantaron con la esperanza de convertirse en los primeros usuarios de la batería Qilin. En el Salón del Automóvil de Shanghái de este año, Li Auto presentó su propio plan totalmente eléctrico, utilizando la batería CATL 4C Qilin.
La llamada batería 4C Qilin se basa esencialmente en el diseño de la batería CATL Qilin, combinado con la estrategia 4C+800V para resolver los puntos débiles de la reposición de energía de los vehículos eléctricos.
Como tecnología CTP de tercera generación de CATL, la tasa de utilización en volumen de la batería Qilin ha superado los 72%, y la integración del paquete de baterías es actualmente la más alta del mundo. Si se utiliza una célula ternaria, su densidad energética puede alcanzar los 255 Wh/kg. Si se utiliza una batería de litio hierro fosfato, la densidad energética del sistema puede alcanzar los 160 Wh/kg; en comparación con la batería Tesla 4680, la densidad energética por unidad de volumen es 13% superior.
4C Qilin batería es un aumento en la tasa de carga y descarga de la batería. Para la carga, 4C representa la corriente de entrada establecida, que tarda una hora en cargar la batería hasta 400% de su capacidad. Es decir, con la intensidad de corriente establecida, todo el proceso de carga puede completarse en 15 minutos.
Además, la función de refrigeración de la batería Qilin ha aumentado unas cuatro veces en comparación con las zonas de refrigeración tradicionales. Bajo la condición de que la carga rápida genera calor, no sacrifica ninguna prueba de vida útil, densidad energética o seguridad, lo que hace posible la carga rápida en 10 minutos.
En la solución de supercarga de 800 V de Li Auto, la batería 4C Qilin puede lograr una carga de 10 minutos para alcanzar una autonomía de 400 km. Bajo la plataforma de alto voltaje de 800V, todos los componentes de la arquitectura eléctrica del vehículo se han actualizado y rediseñado para soportar mayores... voltaje de la batería de iones de litio. Las baterías eléctricas no son una excepción, ya que requieren mayores velocidades de carga y descarga para satisfacer las necesidades de carga rápida y una mayor capacidad de gestión térmica para garantizar la seguridad.
La batería 4C Qilin es una batería diseñada específicamente para la plataforma de 800V. Con cada vez más empresas automovilísticas que adoptan la arquitectura de plataforma de alto voltaje 800V, veremos cada vez más modelos que utilizan esta batería en el futuro.
Batería condensada
En la conferencia de presentación del 19 de abril, CATL presentó oficialmente una batería condensada con una densidad energética única de hasta 500 Wh/kg. La densidad energética actual de las baterías ternarias de litio utilizadas en los vehículos eléctricos se sitúa entre 220-300Wh/kg; si las sustituimos todas por cantidades iguales de baterías condensadas, la autonomía puede duplicarse. De este modo, la ansiedad por el kilometraje y el peso de las baterías parecen no ser motivo de preocupación.
Por estado condensado se entiende un sistema compuesto por un gran número de partículas con fuertes interacciones entre ellas. Existen varios tipos de estados condensados en la naturaleza, como el estado superfluido a bajas temperaturas, el estado superconductor, el condensado de Bose Einstein, los estados ferromagnéticos en medios magnéticos, el estado antiferromagnético, etc.
Puede decirse que la característica de los sistemas de pilas de estado condensado es la capacidad de alcanzar estados superfluidos y superconductores, con una conductividad más fuerte.
Por lo tanto, las baterías condensadas tienen una mayor capacidad, una conductividad más eficiente y un rendimiento más estable. En términos de parámetros, la mayor densidad energética de la batería condensada puede alcanzar los 500 Wh/kg, que es mucho más que la batería de iones de sodio de 160 Wh/kg, la batería de hierro-litio de 180 Wh/kg y la batería ternaria de litio de 300 Wh/kg. Esto significa que para los vehículos eléctricos puros con una autonomía actual de 500-700 km, si se pueden sustituir las baterías de estado condensado, su autonomía superará fácilmente los 1.000 km.
Con el fin de crear baterías condensadas, CATL ha realizado una serie de avances tecnológicos, entre ellos muchas tecnologías básicas como electrolitos condensados biomiméticos de alta potencia, cátodo de alta energía específica, nuevo ánodo y separadores. Sólo resolviendo estos problemas podrán las baterías ser seguras y eficientes.
Las baterías condensadas para vehículos tendrán capacidad de producción masiva este mismo año. Es posible que veamos vehículos eléctricos de autonomía ultralarga equipados con baterías condensadas en los próximos 1-2 años.
Sin embargo, la ambición de CATL hacia las baterías condensadas parece no limitarse a los automóviles. En la actualidad, colaboran en el desarrollo de proyectos de aeronaves tripuladas eléctricas civiles basadas en baterías de estado condensado, realizando normas y pruebas de nivel aeronáutico mucho más estrictas que las de los automóviles, como preparación para el uso de baterías condensadas en aeronaves.
Resumen
Sólo han pasado cuatro meses desde 2023, y CATL nos ha traído tres sorpresas: la próxima batería 4C Qilin, la batería de iones de sodio puesta en producción dentro del año, y la batería condensada como avance de la industria de baterías. Esto no es sólo otro progreso en la investigación y la fuerza tecnológica de CATL, sino que también aporta nueva vitalidad y nuevo impulso a las industrias de baterías y automoción.